污水處理廠能耗降低措施研究

摘 要：該文在分析污水處理廠能耗構(gòu)成的基礎(chǔ)上，采用全過(guò)程的能耗降低措施，運(yùn)用時(shí)間順序?qū)ξ鬯幚韽S處理前的能耗審核、處理中的裝置、工藝優(yōu)化、處理后排放物的節(jié)能利用的能耗降低途徑給予分析和研究，具有很強(qiáng)的理論和實(shí)踐意義。

關(guān)鍵詞：污水處理廠 能耗降低 措施

中圖分類號(hào)：X703文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2013）05（b）-0126-01

優(yōu)化污水處理廠能耗降低措施，這不僅是實(shí)現(xiàn)上述污水處理任務(wù)的重要途徑，更對(duì)我國(guó)環(huán)境資源的可持續(xù)利用具有重要意義。據(jù)此，該文將就這一問(wèn)題進(jìn)行研究探討。

1 污水處理廠能耗構(gòu)成分析

污水處理廠的能耗構(gòu)成，如圖1所示①。總體來(lái)講，當(dāng)前我國(guó)污水處理廠的能耗主要集中在曝氣裝置、污泥處理和提升以及其他設(shè)備的能耗上，因此，污水處理廠的能耗降低措施應(yīng)該對(duì)上述部位進(jìn)行優(yōu)化。本文接下來(lái)提供的措施也將圍繞這些部位展開。

2 基于能耗構(gòu)成分析的污水處理廠能耗降低措施

利用時(shí)間順序從處理前的能耗審核，到處理過(guò)程中的裝置、工藝優(yōu)化，到污泥處理后的回收利用三方面展開對(duì)能耗降低措施的研究。

2.1 處理前的能耗審核

新形勢(shì)下，污水處理廠要改變過(guò)去那種傳統(tǒng)的“蒙頭干”的“無(wú)標(biāo)準(zhǔn)、無(wú)審核”的污水處理辦法，對(duì)污水、污泥處理過(guò)程中的能耗降低要設(shè)計(jì)具體的方案和計(jì)劃，以避免處理過(guò)程中的無(wú)計(jì)劃、無(wú)準(zhǔn)備的能耗和能源浪費(fèi)。具體做法上，污水處理廠技術(shù)部門可采用生命周期分析法，對(duì)處理系統(tǒng)的各環(huán)節(jié)、各過(guò)程進(jìn)行能耗數(shù)據(jù)分析，提前預(yù)見(jiàn)能耗，并在此基礎(chǔ)上，形成降低能耗的提前的預(yù)處理辦法，以備接下來(lái)的污水處理工作利用。同時(shí)監(jiān)督部門要監(jiān)督污水處理廠的裝置維護(hù)和工藝優(yōu)化、以及是否按照審核形成的書面要求開展“最經(jīng)濟(jì)、最成本”的能耗污水處理。

2.2 處理中的裝置、工藝優(yōu)化

2.2.1 優(yōu)化曝氣系統(tǒng)

由上面的能耗構(gòu)成分析可知，曝氣系統(tǒng)是當(dāng)前污水處理廠一般工藝流程中能耗最大的環(huán)節(jié)，曝氣系統(tǒng)是否經(jīng)濟(jì)優(yōu)化是決定污水處理效果的重要部分，對(duì)曝氣系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化措施包括：（1）精確設(shè)計(jì)曝氣頭，選用壓力損失小的管材及局部構(gòu)件。（2）選用微氣泡空氣擴(kuò)散裝置，可以考慮在單側(cè)設(shè)曝氣裝置的同時(shí)安裝自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，提高氧轉(zhuǎn)移率。（3）采用混合效率更高的潛水?dāng)嚢杵鞯葋?lái)替代曝氣設(shè)備。（4）使用變頻調(diào)速風(fēng)機(jī)，通過(guò)變頻調(diào)速技術(shù)提高鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率。

2.2.2 優(yōu)化污泥處理工藝

由上述的能耗構(gòu)成分析同樣可知，污泥處理環(huán)節(jié)也是當(dāng)前污水處理廠能耗較高的部分。優(yōu)化污泥處理工藝具體可按以下方法進(jìn)行：

首先，在污泥濃縮、脫水前采用投加聚合物、無(wú)機(jī)化學(xué)藥品或熱處理方式調(diào)質(zhì)污泥，要用天然高分子的改性絮凝劑如纖維素、淀粉、多糖類和蛋白質(zhì)等代替?zhèn)鹘y(tǒng)的絮凝劑藥品如聚丙烯酞胺、聚合氯化鋁等，以避免二次污染。其中，熱處理是最好的工藝選擇之一，因?yàn)槲勰嘟?jīng)過(guò)熱處理調(diào)質(zhì)后，濾機(jī)可得含水率更低的固體濾餅，大大減輕了后續(xù)工藝的負(fù)荷。

其次，現(xiàn)有的污泥濃縮工藝有重力、浮選、離心濃縮等。重力濃縮不失為一種降低能耗的有效工藝。而污泥脫水的自然干化和機(jī)械脫水相比較來(lái)看，占地大，會(huì)污染環(huán)境。現(xiàn)在污水處理廠一般會(huì)采取能耗最低機(jī)械脫水——干化床法，在優(yōu)化脫水工藝過(guò)程中要注重應(yīng)用新能源，如使用太陽(yáng)能作為輔助補(bǔ)充熱源進(jìn)行脫水，此外，要注重引進(jìn)和研究濃縮脫水一體化設(shè)備。

2.3 處理后排放物的節(jié)能利用

通過(guò)上述的工藝流程，污水處理廠會(huì)產(chǎn)出廢渣、污泥、出水等排放物，這其中，產(chǎn)量最少的是廢渣，因此對(duì)其的利用措施也較簡(jiǎn)便，其他排放物的節(jié)能利用措施主要包括：（1）廢渣直接鋪路、制磚等。（2）利用污泥可采用：①集中厭氧消化污泥，污水處理廠利用其產(chǎn)生的CH4氣體發(fā)電供照明、鼓風(fēng)、曝氣，污泥脫水等機(jī)械使用；②用作城市綠化花草肥料；③利用污泥中豐富的植物所需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，改良礦區(qū)土地；④制造活性炭，制纖維板。（3）對(duì)出水的利用可采取：①?zèng)_洗機(jī)械設(shè)備、車間、道路和廠區(qū)綠化；②冷卻發(fā)電廠，城市綠化，景觀用水，建筑洗車及沖廁用水；③地下水回灌；④灌溉農(nóng)田。

綜上所述，本文運(yùn)用時(shí)間順序?qū)ξ鬯幚韽S的能耗降低途徑給予分析和研究，具有很強(qiáng)的理論和實(shí)踐意義。此外，污水處理廠在著重能耗降低措施的研究和開發(fā)過(guò)程中，也要注重對(duì)污水處理廠管理機(jī)制的優(yōu)化措施的研究，通過(guò)過(guò)程控制和激勵(lì)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)污水處理廠的最大效率運(yùn)作，從而為能耗降低提供巨大的支持。

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[2]徐強(qiáng).污水處理節(jié)能減排新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.

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注釋

①資料來(lái)源：徐強(qiáng).污水處理節(jié)能減排新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.